Manual versus semiautomatic segmentation of soft-tissue sarcomas on magnetic resonance imaging: evaluation of similarity and comparison of segmentation times / Sarcomas de tecidos moles nas imagens de ressonância magnética: avaliação da similaridade entre as segmentações manual e semiautomática, e comparação do tempo de segmentação entre os métodos

Abstract Objective: To evaluate the degree of similarity between manual and semiautomatic segmentation of soft-tissue sarcomas on magnetic resonance imaging (MRI). Materials and Methods: This was a retrospective study of 15 MRI examinations of patients with histopathologically confirmed soft-tissue sarcomas acquired before therapeutic intervention. Manual and semiautomatic segmentations were performed by three radiologists, working independently, using the software 3D Slicer. The Dice similarity coefficient (DSC) and the Hausdorff distance were calculated in order to evaluate the similarity between manual and semiautomatic segmentation. To compare the two modalities in terms of the tumor volumes obtained, we also calculated descriptive statistics and intraclass correlation coefficients (ICCs). Results: In the comparison between manual and semiautomatic segmentation, the DSC values ranged from 0.871 to 0.973. The comparison of the volumes segmented by the two modalities resulted in ICCs between 0.9927 and 0.9990. The DSC values ranged from 0.849 to 0.979 for intraobserver variability and from 0.741 to 0.972 for interobserver variability. There was no significant difference between the semiautomatic and manual modalities in terms of the segmentation times (p > 0.05). Conclusion: There appears to be a high degree of similarity between manual and semiautomatic segmentation, with no significant difference between the two modalities in terms of the time required for segmentation.

Resumo Objetivo: Verificar a similaridade entre as segmentações manual e semiautomática de sarcomas de tecidos moles na ressonância magnética (RM) e a similaridade interobservador e intraobservador entre as segmentações manuais. Materiais e Métodos: Estudo retrospectivo que incluiu 15 exames de RM de pacientes com diagnóstico de sarcoma de tecidos moles realizados antes de intervenções terapêuticas. As segmentações manual e semiautomática foram realizadas por três radiologistas utilizando o software 3D Slicer. O coeficiente de similaridade Dice (CSD) e a distância de Hausdorff foram utilizados para avaliar a similaridade das segmentações. Análise estatística descritiva e coeficiente de correlação intraclasse (CCI) foram realizados para comparar volumes tumorais. Resultados: A comparação dos métodos manual e semiautomático obteve valores de CSD entre 0,871 e 0,973. A comparação dos volumes segmentados pelos dois métodos de segmentação mostrou CCI entre 0,9927 e 0,9990. As análises intraobservador e interobservador obtiveram valores de CSD, respectivamente, de 0,849 a 0,979 e de 0,741 a 0,972. Não houve diferença significativa entre os tempos de segmentação dos métodos semiautomático e manual (p > 0,05). Conclusão: Houve alta similaridade entre as segmentações de sarcomas de tecidos moles obtidas pelos métodos manual e semiautomático, sem diferença significativa para o tempo despendido para as segmentações.

Radiomic analysis of lung cancer for the assessment of patient prognosis and intratumor heterogeneity / Análise radiômica do câncer de pulmão para avaliação prognóstica do paciente e da heterogeneidade intratumoral

Abstract Objective: To determine whether the radiomic features of lung lesions on computed tomography correlate with overall survival in lung cancer patients. Materials and Methods: This was a retrospective study involving 101 consecutive patients with malignant neoplasms confirmed by biopsy or surgery. On computed tomography images, the lesions were submitted to semi-automated segmentation and were characterized on the basis of 2,465 radiomic variables. The prognostic assessment was based on Kaplan-Meier analysis and log-rank tests, according to the median value of the radiomic variables. Results: Of the 101 patients evaluated, 28 died (16 dying from lung cancer), and 73 were censored, with a mean overall survival time of 1,819.4 days (95% confidence interval [95% CI]: 1,481.2-2,157.5). One radiomic feature (the mean of the Fourier transform) presented a difference on Kaplan-Meier curves (p < 0.05). A high-risk group of patients was identified on the basis of high values for the mean of the Fourier transform. In that group, the mean survival time was 1,465.4 days (95% CI: 985.2-1,945.6), with a hazard ratio of 2.12 (95% CI: 1.01-4.48). We also identified a low-risk group, in which the mean of the Fourier transform was low (mean survival time of 2,164.8 days; 95% CI: 1,745.4-2,584.1). Conclusion: A radiomic signature based on the Fourier transform correlates with overall survival, representing a prognostic biomarker for risk stratification in patients with lung cancer.

Resumo Objetivo: Associar características radiômicas de lesões pulmonares em imagens de tomografia computadorizada com a sobrevida global de pacientes com câncer de pulmão. Materiais e Métodos: Estudo retrospectivo composto por 101 pacientes consecutivos com neoplasia maligna confirmada por biópsia/cirurgia. As lesões foram semiautomaticamente segmentadas e caracterizadas por 2.465 variáveis radiômicas. A avaliação prognóstica foi baseada na análise de Kaplan-Meier e no teste log-rank, de acordo com a mediana dos valores das variáveis. Resultados: Vinte e oito pacientes faleceram (16 por câncer de pulmão) e 73 foram censurados, com tempo médio de sobrevida de 1.819,4 dias (intervalo de confiança 95% [IC 95%]: 1.481,2-2.157,5). Uma característica radiômica (média de Fourier) apresentou diferença nas curvas de Kaplan-Meier (p < 0,05). Um grupo de pacientes de maior risco foi identificado a partir de valores altos da variável: sobrevida de 1.465,4 dias (IC 95%: 985,2-1.945,6) e razão de risco de 2,12 (IC 95%: 1,01-4,48). Um grupo de menor risco foi identificado a partir de valores baixos da variável (sobrevida de 2.164,8 dias; IC 95%: 1.745,4-2.584,1). Conclusão: Este estudo apresentou uma assinatura radiômica em imagens de tomografia computadorizada, baseada na transformada de Fourier, correlacionada com a sobrevida global de pacientes com câncer de pulmão, representando assim um biomarcador prognóstico.

Machine learning techniques for computer-aided classification of active inflammatory sacroiliitis in magnetic resonance imaging

Abstract Background: Currently, magnetic resonance imaging (MRI) is used to evaluate active inflammatory sacroiliitis related to axial spondyloarthritis (axSpA). The qualitative and semiquantitative diagnosis performed by expert radiologists and rheumatologists remains subject to significant intrapersonal and interpersonal variation. This encouraged us to use machine-learning methods for this task. Methods: In this retrospective study including 56 sacroiliac joint MRI exams, 24 patients had positive and 32 had negative findings for inflammatory sacroiliitis according to the ASAS group criteria. The dataset was randomly split with ∼ 80% (46 samples, 20 positive and 26 negative) as training and ∼ 20% as external test (10 samples, 4 positive and 6 negative). After manual segmentation of the images by a musculoskeletal radiologist, multiple features were extracted. The classifiers used were the Support Vector Machine, the Multilayer Perceptron (MLP), and the Instance-Based Algorithm, combined with the Relief and Wrapper methods for feature selection. Results: Based on 10-fold cross-validation using the training dataset, the MLP classifier obtained the best performance with sensitivity = 100%, specificity = 95.6% and accuracy = 84.7%, using 6 features selected by the Wrapper method. Using the test dataset (external validation) the same MLP classifier obtained sensitivity = 100%, specificity = 66.7% and accuracy = 80%. Conclusions: Our results show the potential of machine learning methods to identify SIJ subchondral bone marrow edema in axSpA patients and are promising to aid in the detection of active inflammatory sacroiliitis on MRI STIR sequences. Multilayer Perceptron (MLP) achieved the best results.(AU)

Association of bone mineral density with bone texture attributes extracted using routine magnetic resonance imaging

OBJECTIVE: Dual-energy X-ray absorptiometry (DXA)-derived bone mineral density (BMD) often fails to predict fragility fractures. Quantitative textural analysis using magnetic resonance imaging (MRI) may potentially yield useful radiomic features to predict fractures. We aimed to investigate the correlation between BMD and texture attributes (TAs) extracted from MRI scans and the interobserver reproducibility of the analysis. METHODS: Forty-nine volunteers underwent lumbar spine 1.5-T MRI and DXA. Three-dimensional (3-D) gray-level co-occurrence matrices were measured from routine sagittal T2 fast spin-echo images using the IBEX software. Twenty-two TAs were extracted from 3-D segmented L3 vertebrae. The estimated concordance coefficient was calculated using linear regression analysis. A Pearson correlation coefficient analysis was performed to evaluate the correlation between BMD and the TAs. Interobserver reproducibility was assessed with the concordance coefficient described by Lin. RESULTS: The results revealed a fair-to-moderate significant correlation between BMD and 13 TAs (r=−0.20 to 0.39; p<0.05). Eight TAs (autocorrelation, energy, homogeneity 1, homogeneity 1.1, maximum probability, sum average, sum variance, and inverse difference normalized) negatively correlated with BMD (r=−0.20 to −0.38; p<0.05), whereas five TAs (dissimilarity, difference entropy, entropy, sum entropy, and information measure corr 1) positively correlated with BMD (r=0.29-0.39; p<0.05). The interobserver agreement was almost perfect for all significant TAs (95% confidence interval, 0.92-1.00; p<0.05). CONCLUSION: Specific TAs could be reliably extracted from routine MRI and correlated with BMD. Our results encourage future evaluation of the potential usefulness of quantitative texture measurements from MRI scans for predicting fragility fractures.

Avaliação computadorizada de sacroiliíte em imagens de ressonância magnética / Computer evaluation of sacroiliitis in magnetic resonance imaging

OBJETIVOS: avaliar e classificar a atividade inflamatória nas articulações sacroilíacas de pacientes com espondiloartrite em imagens de ressonância magnética, utilizando atributos de textura e de histograma de níveis de cinza. MÉTODOS: imagens de 51 pacientes foram avaliadas retrospectivamente e segmentadas manualmente por um radiologista. Trinta e nove atributos de brilho e de textura foram utilizados para caracterizar a presença ou ausência de processo inflamatório. A classificação foi realizada utilizando-se diferentes classificadores e avaliada por um método de validação cruzada com 10-fold. RESULTADOS: uma rede neural multicamadas, utilizando o conjunto total de atributos, alcançou o melhor desempenho no estudo, obtendo 0,915 de área sob a curva ROC, 0,864 de sensibilidade e 0,724 de especificidade. CONCLUSÕES: o processamento computadorizado implementado possui bom potencial como base para o desenvolvimento de uma ferramenta de auxílio ao diagnóstico de processo inflamatório de articulações sacroilíacas de pacientes com espondiloartrites.

GOAL: to evaluate and classify the inflammatory process in sacroiliac joints of patients with spondyloarthritis in magnetic resonance imaging using attributes of texture and gray-level histogram. METHODS: images from 51 patients were retrospectively evaluated and manually segmented by a radiologist. Thirty nine attributes of histogram and texture were used to characterize the presence or absence of the inflammatory process. Classification was performed by several classifiers and evaluated with a 10-fold cross-validation. RESULTS: a multilayer neural network and all extracted attributes obtained highest diagnostic performance in the study with 0.915 of area under the ROC curve, 0.864 of sensitivity and 0.724of specificity. CONCLUSIONS: the implemented computerized processing presents good potential as a starting point for the development of a tool to aid the diagnosis of inflammatory process of sacroiliac joints of patients with spondyloarthritis.

Caracterização de uma blindagem de chumbo protetora de mamas para redução de dose em exames de tomografia computadorizada / Characterization of a lead breast shielding for dose reduction in computed tomography

Objetivo: Diversos estudos foram publicados quanto ao uso de blindagens de bismuto para proteção de mamas em exames de tomografia computadorizada (TC), e até a redação deste artigo encontrou-se apenas uma publicação sobre blindagens de bário. O objetivo deste estudo foi caracterizar, pela primeira vez, uma manta plumbífera para proteção de mamas. Materiais e Métodos: Foram avaliadas a redução percentual da dose e a influência desta blindagem em parâmetros quantitativos da imagem. Medidas de dose foram feitas em um equipamento de TC com auxílio de fantomas específicos e detectores de radiação. Um software de processamento auxiliou na análise qualitativa, que consistiu em avaliar a variação no número médio de TC e do ruído nas imagens. Resultados: Uma redução de dose na entrada em até 30% e do CTDIvol em até 17% foi encontrada. Como previsto na literatura, a presença do algodão como objeto espaçador reduziu significativamente os artefatos presentes na imagem. Em todas as medidas realizadas foi constatado aumento do número médio de TC e do ruído das imagens na presença da manta. Conclusão: Como esperado, os dados encontrados para a blindagem com chumbo foram da mesma ordem daqueles encontrados na literatura para blindagem com bismuto. .

Objective: Several studies have been published regarding the use of bismuth shielding to protect the breast in computed tomography (CT) scans and, up to the writing of this article, only one publication about barium shielding was found. The present study was aimed at characterizing, for the first time, a lead breast shielding. Materials and Methods: The percentage dose reduction and the influence of the shielding on quantitative imaging parameters were evaluated. Dose measurements were made on a CT equipment with the aid of specific phantoms and radiation detectors. A processing software assisted in the qualitative analysis evaluating variations in average CT number and noise on images. Results: The authors observed a reduction in entrance dose by 30% and in CTDIvol by 17%. In all measurements, in agreement with studies in the literature, the utilization of cotton fiber as spacer object reduced significantly the presence of artifacts on the images. All the measurements demonstrated increase in the average CT number and noise on the images with the presence of the shielding. Conclusion: As expected, the data observed with the use of lead shielding were of the same order as those found in the literature about bismuth shielding. .

Computerized protocol of orofacial myofunctional evaluation with scores: usability and validity / Protocolo de Avaliação Miofuncional Orofacial com Escores Informatizado: usabilidade e validade

PURPOSE: To test the usability of Computerized Orofacial Myofunctional Evaluation (OMES) protocol and analyze its validity. METHODS: The study was divided into three stages: the first stage, production of the computerized version of OMES. The second stage was the validation of the user's interface, in which 100 OMES protocols of a database, filled in printed version, were transferred using the computerized instrument. Necessary changes to the system have occurred at this stage. In the third stage, usability of the OMES protocol in multimedia version, three evaluators transferred data from other 25 printed protocols from database for the computerized version, and the time to transfer the data of each protocol was computed and compared between examiners by one-way ANOVA. Moreover, these evaluators analyzed the usability of computerized protocol according to the "Ten principles of Heuristics usability" as described in the literature. RESULTS: The computerized protocol satisfied the principles of heuristics usability, according to the evaluation of the three Speech-Language Pathology evaluators, and the average time spent by the evaluators to transpose the data of each protocol to the software ranged from 3.1±0.75 to 3.83±0.91 minutes. CONCLUSION: The Computerized AMIOFE protocol is valid and had its usability/functionality confirmed. .

OBJETIVO: Testar a usabilidade do protocolo de Avaliação Miofuncional Orofacial com Escores (AMIOFE) Informatizado e analisar a validade do mesmo. MÉTODOS: Estudo dividido em três etapas: a primeira, produção da versão informatizada do AMIOFE. A segunda etapa consistiu na validação da interface do usuário, na qual 100 protocolos AMIOFE de um banco de dados, preenchidos em versão impressa, foram transferidos empregando o instrumento informatizado. Alterações necessárias no sistema ocorreram nessa etapa. Na terceira etapa, usabilidade da versão multimídia do protocolo AMIOFE, três avaliadoras transferiram os dados de outros 25 protocolos do banco de dados para a versão informatizada, sendo que o tempo para a transferência dos dados de cada protocolo foi computado e comparado entre os examinadores pelo teste ANOVA one-way. Além disso, essas avaliadoras analisaram a usabilidade do protocolo informatizado de acordo com os "Dez princípios de usabilidade Heurística", como descritos na literatura. RESULTADOS: O protocolo informatizado satisfez aos princípios de usabilidade heurística, de acordo com a avaliação das três avaliadoras fonoaudiólogas, e o tempo médio despendido pelas avaliadoras para a transposição dos dados de cada protocolo para o software variou de 3,1±0,75 a 3,83±0,91 minutos. CONCLUSÃO: O protocolo AMIOFE Informatizado é válido e teve sua usabilidade/funcionalidade confirmada. .

Otimização da dose em exames de rotina em tomografia computadorizada: estudo de viabilidade em um Hospital Universitário / Radiation dose optimization in routine computed tomography: a study of feasibility in a University Hospital

OBJETIVO: Estudar a viabilidade de redução da dose de radiação em protocolos de aquisição de imagens de tomografia helicoidal em um hospital universitário. MATERIAIS E MÉTODOS: Foi realizado levantamento de dose de radiação de protocolos de tomografia com objetos simuladores e câmara de ionização. Foram propostas variações de kVp e mAs, determinando-se a média de ruído. Protocolos com valores de ruído menores ou iguais a 1 por cento foram submetidos à avaliação qualitativa de contraste e resolução espacial por três observadores. RESULTADOS: Foram realizados 22 testes de variações para o protocolo de crânio pediátrico, 26 para crânio adulto, 28 para abdome e 18 para tórax. A redução da dose conseguida variou entre 7,4-13 por cento para protocolo de crânio pediátrico, 3,8-25 por cento para crânio adulto, 9,6-34,3 por cento para abdome e 6,4-12 por cento para tórax. Notou-se também que a utilização de ferramentas de janelamento e zoom favoreceu o aceite das imagens pelos observadores. CONCLUSÃO: É possível reduzir os níveis de dose de radiação em até 34,4 por cento, comparativamente aos protocolos utilizados na rotina, mantendo-se o ruído em níveis aceitáveis. O uso de ferramentas de manipulação digital das imagens possibilitou a aceitação de imagens com níveis maiores de ruído, favorecendo o processo de redução de dose de radiação.

OBJECTIVE: To study the feasibility of reducing radiation dose in protocols for acquisition of helical computed tomography images in a University Hospital. MATERIALS AND METHODS: A survey of radiation doses in computed tomography protocols was performed with phantoms and ionization chamber. Changes in kVp and mAs were proposed, determining the average noise. Protocols with noise values 1 percent were submitted to qualitative assessment of contrast and spatial resolution by three observers. RESULTS: Tests of variations were performed with 22 protocols for pediatric skulls, 26 for adult skulls, 28 for abdomen, and 18 for chest. The reduction in dose achieved ranged between 7.4 percent and13 percent for pediatric skull, 3.8 percent and 25 percent for adult skull, 9.6 percent and 34.3 percent for abdomen, 6.4 percent and 12 percent for chest. It was also noted that the use of windowing and zoom tools supported the acceptance of images by the observers. CONCLUSION: Radiation dose levels can be reduced by up to 34.4 percent in comparison with routine protocols, keeping the noise at acceptable levels. The use of digital manipulation tools allowed the acceptance of images with higher noise levels, thus resulting in radiation dose reduction.

Implementação e avaliação de um sistema de gerenciamento de imagens médicas com suporte à recuperação baseada em conteúdo / Implementation and evaluation of a medical image management system with content-based retrieval support

OBJETIVO: Neste artigo são descritas a implementação e avaliação de um sistema de gerenciamento de imagens médicas com suporte à recuperação baseada em conteúdo (PACS-CBIR), integrando módulos voltados para a aquisição, armazenamento e distribuição de imagens, e a recuperação de informação textual por palavras-chave e de imagens por similaridade. MATERIAIS E MÉTODOS: O sistema foi implementado com tecnologias para Internet, utilizando-se programas livres, plataforma Linux e linguagem de programação C++, PHP e Java. Há um módulo de gerenciamento de imagens compatível com o padrão DICOM e outros dois módulos de busca, um baseado em informações textuais e outro na similaridade de atributos de textura de imagens. RESULTADOS: Os resultados obtidos indicaram que as imagens são gerenciadas e armazenadas corretamente e que o tempo de retorno das imagens, sempre menor do que 15 segundos, foi considerado bom pelos usuários. As avaliações da recuperação por similaridade demonstraram que o extrator escolhido possibilitou a separação das imagens por região anatômica. CONCLUSÃO: Com os resultados obtidos pode-se concluir que é viável a implementação de um PACS-CBIR. O sistema apresentou-se compatível com as funcionalidades do DICOM e integrável ao sistema de informação local. A funcionalidade de recuperação de imagens similares pode ser melhorada com a inclusão de outros descritores.

OBJECTIVE: The present paper describes the implementation and evaluation of a medical images management system with content-based retrieval support (PACS-CBIR) integrating modules focused on images acquisition, storage and distribution, and text retrieval by keyword and images retrieval by similarity. MATERIALS AND METHODS: Internet-compatible technologies were utilized for the system implementation with freeware, and C++, PHP and Java languages on a Linux platform. There is a DICOM-compatible image management module and two query modules, one of them based on text and the other on similarity of image texture attributes. RESULTS: Results demonstrate an appropriate images management and storage, and that the images retrieval time, always < 15 sec, was found to be good by users. The evaluation of retrieval by similarity has demonstrated that the selected images extractor allowed the sorting of images according to anatomical areas. CONCLUSION: Based on these results, one can conclude that the PACS-CBIR implementation is feasible. The system has demonstrated to be DICOM-compatible, and that it can be integrated with the local information system. The similar images retrieval functionality can be enhanced by the introduction of further descriptors.

Grades computacionais na recuperação de imagens médicas baseada em conteúdo / Grid computing in the optimization of content-based medical images retrieval

OBJETIVO: Utilizar o poder de processamento da tecnologia de grades computacionais para viabilizar a utilização do algoritmo de medida de similaridade na recuperação de imagens baseada em conteúdo. MATERIAIS E MÉTODOS: A técnica de recuperação de imagens baseada em conteúdo é composta de duas etapas seqüenciais: análise de textura e algoritmo de medida de similaridade. Estas são aplicadas em imagens de joelho e cabeça, nas quais se avaliaram a eficiência em recuperar imagens do mesmo plano e a seqüência de aquisição em um banco de 2.400 imagens médicas para testar a capacidade de recuperação de imagens baseada em conteúdo. A análise de textura foi utilizada inicialmente para pré-selecionar as 1.000 imagens mais semelhantes a uma imagem de referência escolhida por um clínico. Essas 1.000 imagens foram processadas utilizando-se o algoritmo de medida de similaridade na grade computacional. RESULTADOS: A precisão encontrada na classificação por análise de textura foi de 0,54 para imagens sagitais de joelho e de 0,40 para imagens axiais de cabeça. A análise de textura foi útil como filtragem, pré-selecionando imagens a serem avaliadas pelo algoritmo de medida de similaridade. A recuperação de imagens baseada em conteúdo utilizando o algoritmo de medida de similaridade aplicado nas imagens pré-selecionadas por análise de textura resultou em precisão de 0,95 para as imagens sagitais de joelho e de 0,92 para as imagens axiais de cabeça. O alto custo computacional do algoritmo de medida de similaridade foi amortizado pela grade computacional. CONCLUSÃO: A utilização da abordagem mista das técnicas de análise de textura e algoritmo de medida de similaridade no processo de recuperação de imagens baseada em conteúdo resultou em eficiência acima de 90 por cento. A grade computacional é indispensável para utilização do algoritmo de medida de similaridade na recuperação de imagens baseada em conteúdo, que de outra forma seria limitado a supercomputadores.

OBJECTIVE: To utilize the grid computing technology to enable the utilization of a similarity measurement algorithm for content-based medical image retrieval. MATERIALS AND METHODS: The content-based images retrieval technique is comprised of two sequential steps: texture analysis and similarity measurement algorithm. These steps have been adopted for head and knee images for evaluation of accuracy in the retrieval of images of a single plane and acquisition sequence in a databank with 2,400 medical images. Initially, texture analysis was utilized as a preselection resource to obtain a set of the 1,000 most similar images as compared with a reference image selected by a clinician. Then, these 1,000 images were processed utilizing a similarity measurement algorithm on a computational grid. RESULTS: The texture analysis has demonstrated low accuracy for sagittal knee images (0.54) and axial head images (0.40). Nevertheless, this technique has shown effectiveness as a filter, pre-selecting images to be evaluated by the similarity measurement algorithm. Content-based images retrieval with similarity measurement algorithm applied on these pre-selected images has demonstrated satisfactory accuracy - 0.95 for sagittal knee images, and 0.92 for axial head images. The high computational cost of the similarity measurement algorithm was balanced by the utilization of grid computing. CONCLUSION: The approach combining texture analysis and similarity measurement algorithm for content-based images retrieval resulted in an accuracy of > 90 percent. Grid computing has shown to be essential for the utilization of similarity measurement algorithm in the content-based images retrieval that otherwise would be limited to supercomputers.

Epistaxis during a generalized seizure leading to an atypical ictal SPECT finding at the skull base

INTRODUCTION: Generalized tonic-clonic seizures (GTCS) are among the most dramatic types of epileptic seizures and may be accompanied by rising blood pressure and pulse rate, physical injuries from falling, muscular convulsions, tongue biting, or aspiration pneumonia. Epistaxis is an uncommon complication of generalized seizures and investigations should exclude local or systemic disorders. OBJECTIVE: We aim to report a 29-year-old male patient with medically intractable right temporal lobe epilepsy whose ictal SPECT showed a conspicuous high extracerebral accumulation of the tracer at the skull base. METHODS: The tracer 99mTc-ECD was injected during a GTCS complicated by simultaneous epistaxis during a long term video-electroencephalographic monitoring. RESULTS: Initially, SPECT images showed an unexpected hot spot at the skull base suggesting pharyngeal or pituitary tumors. Clinical history disclosed chronic sinusitis and rare episodes of epistaxis. White and red cells blood count, platelet count, serum biochemistry, coagulation tests, and rest arterial blood pressure were normal. Computed tomography and MRI excluded sinusoidal expansive or vascular lesions, head trauma, fractures or acute infections. Subtracted SPECT disclosed a focal high concentration of the radiotracer within the left sphenoid sinus, probably related to the nose bleeding. CONCLUSION: This is a singular case of a brain SPECT artifact secondary to a nasal bleeding during a generalized seizure that was misinterpreted as neoplastic disease. Also, this case raises concerns about the pathophysiological relationship among epileptic seizures, nasal bleedings and chronic sinusitis.

INTRODUÇÃO: As crises generalizadas tônico-clônicas (CGTC) constituem-se em formas dramáticas de crises epilépticas e podem acompanhar-se de aumento da pressão arterial e da freqüência cardíaca, traumas decorrentes de quedas, abalos musculares, mordedura de língua e pneumonias aspirativas. A epistaxe é uma complicação incomum e investigações médicas devem excluir distúrbios locais ou sistêmicos. OBJETIVO: Relatar o caso de um paciente de 29 anos de idade com epilepsia do lobo temporal direito clinicamente intratável e cujo SPECT crítico mostrou uma área de acúmulo anormal do traçador na base do crânio. MÉTODO: O traçador 99mTc-ECD foi injetado durante uma CGTC complicada por simultânea epistaxe na narina esquerda durante a monitorização vídeo-eletroencefalográfica. RESULTADOS: O SPECT crítico evidenciou área de acúmulo anormal do traçador na base do crânio sugerindo tumor de natureza neuronal ou glial e de origem faríngea ou pituitária. A história clínica evidenciou sinusite crônica e raros episódios de epistaxe. Exames hematológicos das series branca e vermelha, contagem de plaquetas, bioquímica sérica, testes de coagulação e medidas de pressão arterial em repouso foram normais. A Tomografia Computadorizada e a Ressonância Magnética (RM) excluíram lesões expansivas ou vasculares, trauma craniano, fraturas ou infecções agudas. A subtração baseada em voxel das imagens de SPECT crítico e intercrítico alinhada ao espaço 3D da RM evidenciou uma alta concentração do traçador no seio esfenoidal esquerdo. CONCLUSÃO: Este é um caso singular de um artefato ao SPECT crítico secundário ao sangramento nasal durante uma crise epiléptica e que foi inicialmente interpretado como doença neoplásica. Este caso também indaga sobre o possível relacionamento fisiopatológico entre crises epilépticas, sangramentos nasais e sinusite crônica.

Caracterização de lesões intersticiais de pulmão em radiograma de tórax utilizando análise local de textura / Characterization of interstitial lung lesions in chest radiograms using local texture analysis

OBJETIVO: Caracterizar lesões intersticiais em radiografias frontais de tórax, com base na análise de atributos estatísticos de textura, os quais permitem detectar sinais de anormalidades com natureza difusa. MATERIAIS E MÉTODOS: O esquema começa com a segmentação semi-automática dos campos pulmonares, sendo o contorno externo marcado manualmente, com posterior divisão automática de cada pulmão em seis regiões. O banco de imagens utilizado neste trabalho é composto por 482 regiões obtidas de exames contendo lesões e 324 regiões obtidas de exames normais. Os atributos de textura são extraídos automaticamente de cada uma dessas regiões e uma seleção das melhores combinações de atributos é feita através da distância Jeffries-Matusita. A classificação das regiões em normal ou suspeita é feita pela comparação com os k vizinhos mais próximos e o treinamento do classificador é baseado na técnica de treino e teste "half-half" e correlação cruzada. RESULTADOS: Os resultados obtidos foram analisados através do valor da área sob a curva ROC ("receiver operating characteristic"), a qual indica um sistema perfeito para uma área igual a 1. Os resultados forneceram uma área sob a curva ROC (A Z) igual a 0,887, com valores de sensibilidade igual a 0,804 e especificidade igual a 0,793. CONCLUSÃO: Os resultados indicam que o sistema de caracterização baseado em atributos de textura possui bom potencial para o auxílio ao diagnóstico de lesões intersticiais de pulmão.

OBJECTIVE: To characterize interstitial lesions in anterior-posterior chest X-rays based on the analysis of textural statistical features that allow the detection of abnormalities with diffuse pattern. MATERIALS AND METHODS: Image analysis begins with the semiautomatic segmentation of the lungs, marking the external contour of the lung manually followed by an automatic division of each lung in six regions. The data base of images used in this study consisted of 482 regions obtained from examinations in which lesions were detected and 324 regions from normal examinations. Textural features were automatically extracted from each area and the selection of the best set of features was made based on the Jeffries-Matusita distance. The regions were classified as normal or suspected using the k nearest-neighbor method and half-half, and cross-correlation methodologies were used for training the classifier. RESULTS: Results were assessed based on the value of the area under the ROC (receiver operating characteristic) curve that indicates an ideal response for an area equal to 1. The results showed an area under the ROC curve (AZ) of 0.887, sensitivity of 0.804, and specificity of 0.793. CONCLUSION: These results indicate that the implemented system has a good potential for computer-aided diagnosis of interstitial lung lesions.

Integração RIS/PACS no Hospital das Clínicas de Ribeirão Preto: uma solução baseada em "web" / RIS/PACS integration at Hospital das Clínicas de Ribeirão Preto: a based web´s solution

OBJETIVO: Integração dos Sistemas de Informação em Radiologia (RIS - "Radiology Information System") e de Arquivamento e Comunicação de Imagens (PACS - "Picture Archiving and Communication System") no Serviço de Radiodiagnóstico do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo, para possibilitar a consulta remota de laudos e imagens associadas. MATERIAIS E MÉTODOS: A integração RIS/PACS implementada é feita em tempo real, no momento da consulta, utilizando tecnologias "web" e técnicas de programação para "intranet/internet". RESULTADOS: A aplicação "web" permite a consulta pela "intranet" do hospital dos laudos de exames e imagens associadas através de nome, sobrenome, número de registro hospitalar dos pacientes ou por modalidade, dentro de um determinado período. O visualizador possibilita que o usuário navegue pelas imagens, podendo realizar algumas funções básicas como "zoom", controle de brilho e contraste e visualização de imagens lado a lado. CONCLUSÃO: A integração RIS/PACS diminui o risco de inconsistências, através da redução do número de interfaces entre bases de dados com grande redundância de informação, proporcionando um ambiente de trabalho rápido e seguro para consulta de laudos radiológicos e visualização de imagens associadas.

OBJECTIVE: Integration of the Radiology Information System (RIS) and the Picture Archiving and Communication System (PACS) of the Radiodiagnosis Service of "Hospital das Clínicas de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo", Brazil, to allow remote access to reports and associated images. MATERIALS AND METHODS: RIS/PACS integration occurs in real time at the moment of consultation, using web technologies and programming techniques for intranet/internet. RESULTS: This web application allows reports and associated images viewing through the medical center intranet. Search is based on the patients' first name, last name, hospital number identification and exam modality, within a time period. The viewer allows image navigation and presents some basic functions such as zoom, brightness/contrast control and side-by-side image visualization. CONCLUSION: RIS/PACS integration minimizes the risk of inconsistencies, through the reduction of the number of interfaces among data bases with great information redundancy, providing a fast and safe work environment for radiology reports, consultation and visualization of associated images.

Ferramentas para visualização de imagens médicas em hospital universitário / Image viewing tools used in a medical school

OBJETIVO: Apresentar a implementação de "toolkits" para visualização de imagens médicas no padrão DICOM e fazer uma revisão dos fundamentos e características deste padrão. É apresentado o VDTApplication para visualização das imagens locais e remotas, e o VDTApplet, que possibilita a visualização das imagens utilizando um navegador. MATERIAIS E MÉTODOS: Os "toolkits" foram implementados utilizando a linguagem de programação Java. Para seu desenvolvimento foram consideradas as variações do padrão DICOM, tornando-o um sistema genérico, capaz de ler e abrir imagens geradas por diferentes modalidades de diversos fabricantes. As ferramentas foram avaliadas qualitativamente por médicos, considerando a interface do sistema, a qualidade das imagens e o ajuste da imagem. RESULTADOS: A avaliação foi feita com base em conceitos de 1 (muito ruim) a 5 (muito bom) para cada item, sendo os resultados: 5 para interface do sistema, 4 para qualidade das imagens e 3 para ajuste da imagem. Baseando-se nos conceitos obtidos pode-se classificar as ferramentas como boas. CONCLUSÃO: As ferramentas são práticas, amigáveis e deverão ser incorporadas ao projeto PACS ("picture archiving and communication system") do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto - Universidade de São Paulo.

Software livre na investigação científica: NeuroCAD - uma ferramenta "open-source" para auxílio ao diagnóstico em neurologia / Free-software in scientific research: NeuroCAD - an open-source neurology computer-aides toolkit

Este artigo apresenta a implementação de uma ferramenta computacional "open-source" para o auxílio ao diagnóstico em neurologia - NeuroCAD. Esta ferramenta é resultado de uma parceria entre o Centro de Ciência das Imagens e Física Médica da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto e o Centro de Cirurgia de Epilepsia do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, da Universidade de São Paulo. O NeuroCAD foi desenvolvido em plataforma Linux sob uma filosofia "open-source", buscando suprir as necessidades apresentadas pelos profissionais do CIREP quanto ao processamento de imagens para auxílio ao diagnóstico clínico da Epilepsia do Lobo Temporal. A ferramenta é constituída por três módulos: a) um módulo de corregistro de imagens (anatômicas e funcionais), no qual o especialista posiciona marcadores e seus respectivos pares, possibilitando operações geométricas de escala, translação e rotação; b) um módulo de análise volumétrica com segmentação manual (o sistema armazena todos os objetos marcados e aplica o método de Cavalieri para cálculo de volume); c) um módulo de visualização, no qual as estruturas marcadas são reconstruídas tridimensionalmente

Recuperação de imagem baseada em conteúdo: uso de atributos de textura para caracterização de microcalcificações mamográficas / Content-based image retrieval: textural features applied to characterization of mammographic calcifications

Este trabalho descreve um sistema de recuperação de imagens baseada em conteúdo ("content-based image retrieval"), desenvolvido para auxiliar o diagnóstico de lesões de mama por inspeção visual, mediante comparação de imagens. Quando uma imagem desconhecida é apresentada, o sistema extrai um vetor de atributos de textura e busca, em um banco de dados, imagens com características semelhantes dentro de uma aproximação previamente estabelecida. As imagens recuperadas são apresentadas ao usuário, que pode, então, verificar os diagnósticos associados.

Diagnóstico auxiliado por computador na radiologia / Computer-aided diagnosis in radiology

Vários desenvolvimentos tecnológicos estão convergindo de forma a aumentar a influência da área de imagens nas pesquisas biomédicas e na medicina clínica. Muitos pesquisadores têm trabalhado no desenvolvimento de sistemas computadorizados para detecção automatizada e quantificação de anormalidades em imagens radiológicas. Estes sistemas são dedicados ao diagnóstico auxiliado por computador. Este artigo discute os conceitos básicos relacionados ao diagnóstico auxiliado por computador e apresenta uma revisão bibliográfica sobre o assunto.

Implantação de um mini-pacs (sistema de arquivamento e distribuição de imagens) em hospital universitário / Mini-PACS (picture archiving and communication system) implementation at a university hospital

Este trabalho apresenta a implementação de um mini-PACS (sistema de arquivamento e comunicação de imagens) que está sendo estruturado junto ao Serviço de Radiodiagnóstico do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo, como parte do projeto de um serviço de radiologia digital ("filmless")

This paper describes the implementation of a mini-PACS (picture archiving and communication system) at a university hospital ("Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo"), as a component of a project for a filmless radiology facility.